下?lián)P子南部上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)五通群陸源碎屑巖顯微圖像數(shù)據(jù)集

蔡文鵬，侯明才，陳瀚之，劉彥鵬

1.油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程國家重點實驗室（成都理工大學(xué)），成都 610059

2.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059

3.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都 610059

數(shù)據(jù)庫（集）基本信息簡介

數(shù)據(jù)庫（集）名稱 下?lián)P子南部上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)五通群陸源碎屑巖顯微圖像數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)作者 蔡文鵬，侯明才，陳瀚之，劉彥鵬數(shù)據(jù)通信作者 侯明才（houmc@cdut.edu.cn）數(shù)據(jù)時間范圍 巖石樣品采集地層的時代為晚泥盆世-早石炭世（約382.7-360 Ma）；巖石樣品采集時間為2018-2019年；巖石薄片偏光顯微照片拍攝于2020年。地理區(qū)域 樣品采集于江蘇省南京市、宜興市，浙江省長興縣、杭州市，安徽省廣德市、寧國市、涇縣、銅陵市、池州市、廬江縣、無為縣、巢湖市等地。偏光顯微鏡分辨率 2560×1920像素數(shù)據(jù)量 2.85 GB數(shù)據(jù)格式 *.jpg，*.xls數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址 http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00103基金項目 生產(chǎn)性科技項目（CCL2018SHPS004RSI）

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引 言

加里東構(gòu)造旋回末期，華南絕大部分地區(qū)暴露成陸，遭受不同程度的風(fēng)化剝蝕。泥盆紀(jì)早期，海水從欽防海槽開始侵入華南板塊[1-2]，直到晚泥盆世早期才到達(dá)今下?lián)P子地區(qū)[2]，造成了泥盆系碎屑巖與下伏地層的不整合接觸：廣西欽州-玉林、柳州一帶為下泥盆統(tǒng)蓮花山組（D1l）呈角度不整合于寒武系之上，桂林一帶為下泥盆統(tǒng)石橋組（D1s）呈角度不整合于下寒武統(tǒng)清溪組（?1q）之上，上揚子西部為下泥盆統(tǒng)平驛鋪組（D1p）呈角度不整合于志留系茂縣群（S1-3ms）之上，川東地區(qū)為中泥盆統(tǒng)小溪峪組（D2x）呈平行不整合于中志留統(tǒng)回星哨組（S2hx）之上，湘中南-贛西南從下至上逐漸沉積下泥盆統(tǒng)源口組（D1y）、半山組（D1b）、中泥盆統(tǒng)跳馬澗組（D2t）呈角度不整合于中寒武統(tǒng)茶園頭組（?2c）之上，湘西北-鄂西南為中泥盆統(tǒng)云臺觀組平行不整合于中志留統(tǒng)小溪組（S2x）之上，中-下?lián)P子地區(qū)為上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)五通群（D3C1w）呈平行不整合于中志留統(tǒng)墳頭組（S2f）和上志留統(tǒng)茅山組（S3ms）之上，如表1所示。

表1 揚子地區(qū)泥盆紀(jì)首套地層發(fā)育狀況

顯然，從上揚子到下?lián)P子地區(qū)，盡管不整合面之上的泥盆系的層位有差別，但是從巖性構(gòu)成上看，具有較高的相似性：該套碎屑巖底部普遍發(fā)育的一層底礫巖，往上演變?yōu)橐允⑸皫r為主的中-細(xì)碎屑巖。五通群廣泛出露于下?lián)P子南部地區(qū)（出露狀況見圖1），自下而上可劃分為觀山組和擂鼓臺組[10]，泥盆系與石炭系界線位于擂鼓臺組上部[11-15]。觀山組巖性主要為石英礫巖、含礫石英砂巖、石英砂巖夾粉砂巖、泥巖；擂鼓臺組巖性主要為石英砂巖、粉砂巖、泥巖夾石英細(xì)砂巖。

圖1 五通群野外剖面及采樣位置[7-9]

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

因此，不整合面之上的泥盆系碎屑巖的物源信息、沉積環(huán)境信息是揭示加里東構(gòu)造運動末期揚子地區(qū)古地貌和晚古生代初期沉積和古地理格局的鑰匙。對來自下?lián)P子南部12個剖面和12個露頭，共計200個碎屑巖石樣品進(jìn)行顯微鏡下觀察、拍照，并進(jìn)行詳細(xì)的鑒定分析，同時收集了前人研究成果中的 12個五通群碎屑巖薄片圖像[16-19]，共計212個巖樣數(shù)據(jù)，整理成詳細(xì)的數(shù)據(jù)集?？蔀榻沂鞠?lián)P子地區(qū)泥盆系物源信息、沉積環(huán)境演化提供證據(jù)。

經(jīng)過大量的文獻(xiàn)調(diào)研和詳細(xì)的野外考察后，選擇下?lián)P子南部上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)五通群具有代表意義的24個剖面及露頭進(jìn)行實測與觀察，并系統(tǒng)采集五通群碎屑巖石樣品（采樣位置見圖1），然后精選其中200個巖石樣品進(jìn)行普通薄片送樣。為了提高薄片的重復(fù)使用性，本次薄片制備只進(jìn)行了三分之二蓋片。本次顯微鏡下觀察是在成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院沉積地質(zhì)實驗室完成，所使用儀器為偏光顯微鏡，型號為Nikon LV100 P0L，測試環(huán)境溫度為25℃、濕度為45%。

薄片拍照和信息采集方法統(tǒng)一按照《巖石顯微圖像專題》的標(biāo)準(zhǔn)[20]執(zhí)行，系統(tǒng)采集了巖石顯微圖像，并獲取了薄片的有關(guān)信息。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察分析和鑒定，其中薄片的描述與碎屑巖定名均采用《巖石顯微圖像專題》確定的標(biāo)準(zhǔn)[20]。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

本巖石顯微圖像數(shù)據(jù)集由212個巖石薄片的偏光顯微照片組成。其中文獻(xiàn)收集的巖石薄片共12個，僅有正交偏光照片；數(shù)據(jù)作者共制備200個巖石薄片，每個巖石薄片至少拍攝一個視域，每個視域都包含薄片正交偏光顯微照片和單偏光顯微照片各一張，拍攝過程采用自動曝光和自動白平衡，可以最大程度上保證拍攝的顯微照片顏色與偏光顯微鏡下的肉眼觀察一致，顯微圖像中的成分與鑒定報告中的描述相同。

編號原則：薄片號+“m”+攝像視域的數(shù)字序號+“+”或“-”。如編號為WT-01的薄片共拍攝了3個視域，每個視域都有正交偏光、單偏光兩張圖像，分別標(biāo)記為WT-01m1+，WT-01m1-；WT-01m2+，WT-01m2-；WT-01m3+，WT-01m3-。倒數(shù)第三位的m是英文單詞micrograph（顯微圖像）的縮寫，“+”表示正交偏光，“-”表示單偏光（圖2）。視域1中主要為石英碎屑，石英顆粒間為硅質(zhì)膠結(jié)，含少量泥質(zhì)充填物；視域2中碎屑主要為石英，含少量電氣石，石英顆粒間主要為硅質(zhì)膠結(jié)，含少量泥質(zhì)充填物；視域3中石英顆粒間顆粒為粉砂質(zhì)泥巖巖屑。石英顆粒表面較干凈，普遍存在次生加大現(xiàn)象。

巖石顯微照片中比例尺置于圖片右下角，單位統(tǒng)一采用 μm，拍攝時根據(jù)巖石碎屑顆粒的大小選擇合適的放大倍數(shù)，保證巖石顯微照片能夠直觀地展示薄片的鏡下特征，同時保證圖像清晰度。顯微照片分辨率為2560×1920像素，格式全部保存為JPG。

圖2 五通群碎屑巖顯微圖像示例

薄片鑒定內(nèi)容及巖石樣品詳細(xì)信息存放在excel表格中。鑒定內(nèi)容主要包括顆粒成分、雜基含量及膠結(jié)物類型、成巖作用等。其中顆粒成分僅需判斷石英（Q）、長石（F）、巖屑（L）3種顆粒中超過10%的顆粒類型、3種顆粒之間的大小關(guān)系及占比狀況。雜基含量僅需判斷是否存在及是否超過15%，超過15%則將巖石定為雜砂巖。巖石樣品信息主要包括涉及的出版文獻(xiàn)信息，采樣地詳細(xì)地理位置，所處剖面名稱，樣品/剖面經(jīng)度、緯度，所屬時代，薄片持有者等，如表2所示。

表2 砂巖薄片鑒定內(nèi)容及樣品信息表

本數(shù)據(jù)集巖石樣品包括1個礫石，9個礫巖，165個砂巖（154個凈砂巖、11個雜砂巖），15個粉砂巖及22個泥巖，詳情如表3所示。

表3 數(shù)據(jù)集包含巖石類型及其巖性信息匯總表

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評估

本數(shù)據(jù)集所有樣品皆由論文作者采自野外剖面及露頭，經(jīng)與前人研究成果進(jìn)行對比，可保證地層界線的準(zhǔn)確性。本數(shù)據(jù)集提供了剖面起點坐標(biāo)及取樣露頭的坐標(biāo)，鑒于剖面取樣密度較大，未記錄單個巖石樣品的坐標(biāo)位置。

在本次顯微照片拍攝和薄片鑒定過程中，所有巖石薄片中觀察到的石英顆粒干涉色等級均為一級，說明薄片的厚度符合0.03mm的國家標(biāo)準(zhǔn)。所有顯微照片拍攝皆采用自動曝光和自動白平衡，使得肉眼觀察和系統(tǒng)照片顏色盡量保持一致；且顯微照片的分辨率統(tǒng)一采用拍照系統(tǒng)的最高值，分辨率為 2560×1920像素，圖片統(tǒng)一保存為jpg格式；故而顯微照片的質(zhì)量與清晰度是可靠的。為了保證數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)確性，所有巖石薄片完成初次鑒定后，對數(shù)據(jù)表信息進(jìn)行了多次檢查核實，基本可保證信息的可靠性。

4 數(shù)據(jù)價值

本數(shù)據(jù)集巖石樣品皆為陸源碎屑巖，碎屑巖樣采樣地幾乎覆蓋整個下?lián)P子地區(qū)南部，部分剖面中高密度連續(xù)采樣、薄片拍攝分辨率高、薄片鑒定報告完全公開。鑒定報告中包括了采樣地或者采樣剖面的詳細(xì)地理位置、層位信息等。本數(shù)據(jù)集不僅可以用于五通群基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)研究，比如通過粒度分析判識沉積環(huán)境，通過單碎屑特征、多碎屑Dickinson三角圖解判識物源特征等，也可應(yīng)用于圖像智能識別等交叉學(xué)科研究中。同時還可以用于幫助社會生產(chǎn)，如為尋找優(yōu)質(zhì)的建筑石材、石英砂礦、粘土礦等提供基礎(chǔ)資料服務(wù)。

5 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)形式簡單，在使用時注意以下幾點：

（1）數(shù)據(jù)集中所有出現(xiàn)的薄片，都集中統(tǒng)一保存在成都理工大學(xué)侯明才教授課題組。如果以上數(shù)據(jù)集中提供的顯微照片不能滿足進(jìn)一步的研究需要，可以聯(lián)系本文作者申請使用這些薄片。

（2）如果單純使用圖像集，可以直接從數(shù)據(jù)庫下載使用；但是，若需要進(jìn)一步解決地學(xué)相關(guān)的科學(xué)問題，需結(jié)合數(shù)據(jù)信息表中提供的地理位置，以及巖石形成所處的地質(zhì)時代與構(gòu)造背景來展開分析。